CN219761734U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电子设备，该电子设备包括壳体及设置在壳体上的散热循环管路，散热循环管路包括依次连通的吸热管路、输送管路、散热管路和回流管路，吸热管路与电子设备热源区域相对应，散热管路与电子设备散热区域相对应，在散热循环管路内部设置相变工质，相变工质在吸热管路内部吸热相变，使散热循环管路内部产生压力梯度并促使相变工质经输送管路进入散热管路，并在散热管路内部相变散热，从而完成了电子设备热源区域的热量向散热区域的转移，相变工质经回流管路回流至吸热管路，以进行下一次的相变循环和热量转移。通过在电子设备的壳体上设置散热循环管路及相变工质对热量的转移，扩展了电子设备的散热面积，提高了电子设备的散热效率。

Description

电子设备

技术领域

本公开涉及散热技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

随着科技的进步，电子设备已经发展到智能时代，随着主频越来越高，功耗越来越大，其发热量也越来越高，而过高的温度会影响电子设备的芯片寿命、元件输出效率等进而导致电子设备产品失效。因此有效地控制运行时的温度能够显著改善电子设备的芯片运行寿命、能源效率和性能稳定性。

传统的散热技术主要有：强化表面辐射换热，如使用红外波段高辐射系数的表面处理方式；电路板的设计配合，如芯片布局配合、热过孔、覆铜设计；增加外置散热元件，如采用分离式热管、手机散热保护套等。这些技术要么需要采用外置元件，影响电子设备使用的便捷性，降低了用户的使用体验，要么仅针对散热部位进行局部散热，散热范围及散热效率有限。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种电子设备。

本公开提供了一种电子设备，包括壳体及设置在所述壳体上的散热循环管路，所述散热循环管路包括依次连通的吸热管路、输送管路、散热管路和回流管路，所述电子设备具有热源区域和散热区域，所述吸热管路设置于所述热源区域，所述散热管路设置于所述散热区域；

所述散热循环管路内部设置有相变工质，所述相变工质在所述吸热管路内部吸热相变，并使所述散热循环管路内部产生压力梯度，所述相变工质在所述压力梯度的作用下经所述输送管路进入所述散热管路，所述相变工质在所述散热管路内部散热相变，并经所述回流管路回流至所述吸热管路。

可选的，所述吸热管路和所述散热管路均采用多管路并联的微通道结构。

可选的，所述回流管路上设置有动力辅助机构，所述动力辅助机构用于驱动所述回流管路中的所述相变工质由所述散热管路流向所述吸热管路。

可选的，所述散热循环管路上设置有第一单向截止阀和第二单向截止阀，所述第一单向截止阀设置在所述输送管路和所述散热管路之间，所述第二单向截止阀设置在所述散热管路和所述回流管路之间。

可选的，所述输送管路上设置有对外连通端口，所述对外连通端口连通设置有调压筒，所述调压筒具有与所述对外连通端口相连通的第一端口、以及与外界连通的第二端口，所述第二端口处设置有调压装置。

可选的，所述调压装置为调压阀，所述调压阀包括步进电机和螺牙杆，所述步进电机与所述螺牙杆连接用于为所述螺牙杆提供动力，所述螺牙杆用于在所述步进电机的驱动下相对所述调压筒伸缩移动以调节所述调压筒内的压强，所述步进电机与所述电子设备的电源电连接。

可选的，所述回流管路上连通设置有补液管路，所述补液管路的一端与所述回流管路连接，所述补液管路远离所述回流管路的一端设置有外循环回流接口，以通过所述外循环回流接口对所述散热循环管路进行工质补充。

可选的，所述输送管路上连通设置有外循环流出接口，所述回流管路上连通设置有外循环流入接口，所述外循环流出接口和所述外循环流入接口之间用于连接外循环散热管路。

可选的，所述吸热管路的数量为两个，两个所述吸热管路分别设置于所述散热管路的两侧，并与所述电子设备的热源区域相对应。

可选的，所述壳体上设置有容置空间，所述散热循环管路设置在所述容置空间内；或，所述散热循环管路一体成型于所述壳体上。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的电子设备，通过在电子设备的壳体上设置散热循环管路，散热循环管路包括依次连通的吸热管路、输送管路、散热管路和回流管路，同时设置吸热管路与电子设备的热源区域相对应、散热管路与电子设备的散热区域相对应，并在散热循环管路内部设置相变工质，实现了电子设备内部热量的可传递；通过相变工质在吸热管路内部吸热相变，使散热循环管路内部产生压力梯度，进而使相变工质在压力梯度的作用下经输送管路进入散热管路，并在散热管路内部散热相变，从而完成了电子设备热源区域的热量向散热区域的转移，相变工质经回流管路回流至吸热管路，以进行下一次的相变循环和热量转移；利用相变工质在散热循环管路内部发生的相变循环以及相变过程中的吸热与散热，使电子设备热源区域的热量能够在散热区域散出，使电子设备的散热面积得到了极大扩展，极大地提高了电子设备的散热效率；并且散热循环管路直接设置在电子设备的壳体上，无需采用外置元件，提高了电子设备使用的便捷性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述的电子设备中的壳体及壳体上的散热循环管路的结构示意图。

其中，1、壳体；2、散热循环管路；21、吸热管路；22、输送管路；221、对外连通端口；222、外循环流出接口；23、散热管路；24、回流管路；241、外循环流入接口；25、第一单向截止阀；26、第二单向截止阀；27、调压筒；271、第一端口；272、第二端口；28、补液管路。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面通过具体的实施例对该电子设备进行详细说明：

参照图1所示，本实施例提供一种电子设备，包括壳体1及设置在壳体1上的散热循环管路2，通过在壳体1上设置散热循环管路2，提高了电子设备的自身散热效率。

其中，散热循环管路2包括依次连通的吸热管路21、输送管路22、散热管路23和回流管路24，也就是说，吸热管路21、输送管路22、散热管路23和回流管路24依次首尾连接形成散热循环管路2；电子设备具有热源区域和散热区域，吸热管路21设置于热源区域，散热管路23设置于散热区域；应当理解的是，电子设备的热源区域指的是芯片、CPU等在电子设备工作运行时会产生大量热量的内部元件所在的区域，此区域由于芯片、CPU等的散热温度明显高于其他区域，散热区域指的是电子设备内部不设置芯片、CPU等主要发热元件的区域，散热区域的温度低于热源区域的温度；同时，在散热循环管路2内部设置有相变工质，利用相变工质在散热循环管路2内部的循环实现了电子设备内部热量的传递。

具体而言，相变工质在吸热管路21内部吸热并发生相变，由于吸热管路21内部相变工质的不断相变，使散热循环管路2内部产生沿吸热管路21至输送管路22至散热管路23的压力梯度，进而使相变工质在压力梯度的作用下经输送管路22进入散热管路23，并在散热管路23内部散热相变，从而完成了电子设备热源区域的热量向散热区域的转移，同时，由于散热管路23内部相变工质散热发生相变使散热管路23内部的压力发生下降。相变工质在散热管路23完成散热相变后流入回流管路，由于回流管路24的工质为经散热管路23处散热相变的相变工质，回流管路24的压力较散热管路23处进一步降低，相变工质经回流管路24回流至吸热管路21，以进行下一次的相变循环和热量转移。也就是说，由于吸热管路21处的吸热和散热管路23处的散热，散热循环管路2内部产生了沿吸热管路21至输送管路22至散热管路23至回流管路24的压力梯度，并促使相变工质沿吸热管路21至输送管路22至散热管路23至回流管路24的流动。

本公开上述实施例提供的电子设备，利用相变工质在散热循环管路2内部发生的相变循环以及相变过程中的吸热与散热，使电子设备热源区域的热量能够在散热区域散出，从而使电子设备的散热面积得到了极大扩展，并实现了电子设备所产生的热量的整体分配，极大地提高了电子设备的散热效率；并且散热循环管路2直接设置在电子设备的壳体1上，无需采用外置元件，提高了电子设备使用的便捷性，提高了用户的使用体验。

需要说明的是，根据电子设备的工作时的温度情况及散热要求，相变工质选择蒸发温度为40℃到50℃区间的相变流体材料，如用不同比例的六水氯化钙、六水氯化锶、马来酸酐、甲酸钠、氯化钠、硫化钾和水等材料合成的无机相变材料PCM-40、PCM-45等，以确保在散热循环管路2中的相变循环及热转移效率，其中无机相变材料PCM-40、PCM-45等均为现有技术，本公开中的相变工质为根据需求而将现有技术的直接应用。

本实施例中的电子设备可以是手机，也可以是iPad等功耗较大、一定时间内发热量较多且采用自然散热的电子产品，电子设备的种类和机型不作限定。

具体地，吸热管路21和散热管路23均采用多管路并联的微通道结构，即通道当量直径在10-1000μm的管道换热器，其内部有数十条细微流道并排形成扁平管，在扁平管的两端用集管相联，集管内设置隔板,将换热器流道(即吸热管路21和散热管路23)分隔成数个流程，以提高吸热管路21与热源区域、散热管路23与散热区域的热交换效率，使吸热管路21和散热管路23中的相变工质能够更快的完场相变传热进而加快相变工质在散热循环管路2内部的循环速率。

在一些实施例中，回流管路24上设置有动力辅助机构，动力辅助机构用于驱动回流管路24中的相变工质由散热管路23流向吸热管路21。需要说明的是，相变工质在散热管路23处散热并发生相变进入回流管路24后，由于相变工质相变后回流管路24内部的压力减小，回流管路24内部的压力梯度可能不足以驱动相变工质经回流管路24回流至吸热管路21，此时，需要动力辅助机构加以动力辅助使相变工质回流至吸热管路21以进行下一轮循环。具体地，动力辅助机构可以采用动力泵，也可以采用微型的液黏调速装置，动力辅助机构的具体形式本公开不作具体限制，特别的，根据回流管路24的管道直径以及相变工质的循环速率，当采用毛细管等结构设计形式能够实现相变工质的回流同时保证散热循环管路2的有效运行的时候，动力辅助机构可以取消设置。

在一些实施例中，散热循环管路2上设置有第一单向截止阀25和第二单向截止阀26，第一单向截止阀25设置在输送管路22和散热管路23之间，第二单向截止阀26设置在散热管路23和回流管路24之间。可以理解的是，由于相变工质在散热管路23内部相变并散出热量，相变工质在散热管路23内部的状态为减温后的气态、液态或气液混合的状态，因而在输送管路22和散热管路23之间设置第一单向截止阀25的作用为防止散热管路23中的相变工质回流至输送管路22进而在输送管路22内部形成对流和扰流，影响吸热管路21通过输送管路22向散热管路23的热转移效率；相对应的，在散热管路23和回流管路24之间设置第二单向截止阀26的作用为防止回流管路24中的相变工质回流至散热管路23中，一方面影响散热管路23中的相变工质对外散热，另一方面造成回流管路24中回流的相变工质不足，影响散热循环管路2进一步的换热循环。需要说明的是，第一单向截止阀25和第二单向截止阀26可以利用蝶阀的方式，也可以利用特斯拉阀等方式，只要能实现相变工质的单向流动，本公开对此不作具体限制。特别的，第二单向截止阀26还可以通过电机辅助以实现散热循环管路2的高效运转。

继续参照图1所示，在一些实施例中，输送管路22上设置有对外连通端口221，对外连通端口221连通设置有调压筒27，调压筒27具有与对外连通端口221相连通的第一端口271、以及与外界连通的第二端口272，第二端口272处设置有调压装置。也就是说，通过外连通端口221与第一端口271的连通，实现了输送管路22与调压筒27的连通，即当热源区域温度较高导致吸热管路21内部的相变工质蒸发较快进而导致输送管路22内部的气态的相变工质较多使输送管路22内部的压力较大时、或者反之输送管路22内部的压力较小不足以通过压力梯度实现相变工质的传输时，通过调压筒27内部的调压装置即可使输送管路22内部的压力稳定在合理区间内，确保散热循环管路2运行的稳定性，避免电子设备温度过高时输送管路22内部压力过大而造成漏液、爆裂的发生。

在一个具体实施例中，调压装置为调压阀，调压阀包括步进电机和螺牙杆，步进电机与螺牙杆连接用于为螺牙杆提供动力，螺牙杆用于在步进电机的驱动下相对调压筒27伸缩移动以调节调压筒27内的压强，步进电机与电子设备的电源相连接。其中，螺牙杆设置在第二端口272处，即设置在调压筒27的一端部并可相对于调压筒27作伸缩移动，当输送管路22内部的压力较大需要减压时，螺牙杆在步进电机的驱动下相对调压筒27内部缩回，调压筒27内部的容置空间增大，输送管路22内部的气态的相变工质通过增大体积而压强减小；反之，当输送管路22内部的压力较小需要增压时，螺牙杆在步进电机的驱动下相对调压筒27内部伸入，调压筒27内部的容置空间减小，输送管路22内部的气态的相变工质通过减小体积而压强增大。为提高电子设备内部空间的利用率，步进电机与电子设备的电源电连接，以直接利用电子设备的电源对步进电机进行供电。

当然，采用包括步进电机和螺牙杆的调压阀仅为调压装置的一种实现形式，根据实际设备条件，调压装置的设置形式可做适应性调整，只要能实现对输送管路22内部的压力的调节，本公开对此不作具体限制。同时，步进电机的动力来源除采用电子设备的电源外，还可以另置动力元件，只要能在电子设备内部实现安装且不影响电子设备的使用性能，步进电机的动力设置方式本公开不作具体限制。

由于散热循环管路2在长期运行情况下内部的相变工质不可避免的存在流失的情况，为实现散热循环管路2内部的相变工质的充足以确保散热循环管路2的换热循环效率，在一些实施例中，参照图1所示，回流管路24上连通设置有补液管路28，补液管路28的一端与回流管路24连接，补液管路28远离回流管路24的一端设置有外循环回流接口(如图1中的241所示，可以表示外循环回流接口)，以通过外循环回流接口与外部补液装置连接，实现对散热循环管路2进行工质补充。

在一些实施例中，参照图1所示，输送管路22上连通设置有外循环流出接口222，回流管路24上连通设置有外循环流入接口241，外循环流出接口222和外循环流入接口241之间用于连接外循环散热管路，也就是说，通过外循环流出接口222和外循环流入接口241实现散热循环管路2与外循环散热管路连接，以利用外循环散热管路对散热循环管路2进行辅助散热。

具体而言，外循环流出接口222的作用为与输送管路22相连通，并在需要连接外循环散热管路时使输送管路22内部的气态的相变工质通过外循环流出接口222进入外循环散热管路。因而，只要能实现上述功能不影响散热循环管路2的正常运行，外循环流出接口222的设置位置可进行适应性选择，在一些实施例中，可以选择在调压筒27远离第二端口272的另一端设置外循环流出接口222。相对应的，外循环流入接口241的作用为使外循环散热管路中的相变工质通过外循环流入接口241回流至回流管路24进而回流至吸热管路21，因而，外循环流入接口241只要与回流管路24相连通且不影响散热循环管路2的正常运行即可，外循环流入接口241可以是设置在补液管路28上的外循环回流接口，也就是说，外循环流入接口241可以与外循环回流接口共用同一接口，当然，也可以是额外设置的接口。只要能实现与外循环散热管路的连接且不影响散热循环管路2的正常运行，外循环流出接口222和外循环流入接口241的设置位置和设置方式可以作适应性选择，本公开对此不作具体限制。

继续参照图1所示，在一些实施例中，吸热管路21的数量为两个，两个吸热管路21分别设置于散热管路23的两侧，并与电子设备的热源区域相对应。可以理解的是，吸热管路21的作用为吸收电子设备热源区域的热量并传递至电子设备的散热区域，因而吸热管路21的数量及设置位置取决于电子设备内部的热源区域的分布情况，当电子设备内部的热源区域相对集中时，吸热管路21的数量可以适应性的调整成一个，当电子设备内部的热源区域相对分散时，吸热管路21的数量还可以适应性的调整成多个，如三个、四个，也就是说，吸热管路21的数量及设置位置可以根据电子设备的实际情况进行适应性调整，本公开对此不作具体限制。

在一些实施例中，壳体1上设置有容置空间，散热循环管路2设置在容置空间内；或，散热循环管路2一体成型于壳体1上。需要说明的是，壳体1具体可以为电子设备的前壳，即屏幕下边紧贴主板CPU的金属壳。本公开中，壳体1的作用为为散热循环管路2的设置提供基础条件，因此散热循环管路2可以通过一体成型等方式直接设置于壳体1上，当然，也可以利用市场现有的具有散热循环管路2的产品基础上进行壳体1的定制，通过在壳体1上设置现有产品的容置空间然后将壳体1和具有散热循环管路2的现有产品进行结合。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括壳体(1)及设置在所述壳体(1)上的散热循环管路(2)，所述散热循环管路(2)包括依次连通的吸热管路(21)、输送管路(22)、散热管路(23)和回流管路(24)，所述电子设备具有热源区域和散热区域，所述吸热管路(21)设置于所述热源区域，所述散热管路(23)设置于所述散热区域；

所述散热循环管路(2)内部设置有相变工质，所述相变工质在所述吸热管路(21)内部吸热相变，并使所述散热循环管路(2)内部产生压力梯度，所述相变工质在所述压力梯度的作用下经所述输送管路(22)进入所述散热管路(23)，所述相变工质在所述散热管路(23)内部散热相变，并经所述回流管路(24)回流至所述吸热管路(21)。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述吸热管路(21)和所述散热管路(23)均采用多管路并联的微通道结构。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述回流管路(24)上设置有动力辅助机构，所述动力辅助机构用于驱动所述回流管路(24)中的所述相变工质由所述散热管路(23)流向所述吸热管路(21)。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述散热循环管路(2)上设置有第一单向截止阀(25)和第二单向截止阀(26)，所述第一单向截止阀(25)设置在所述输送管路(22)和所述散热管路(23)之间，所述第二单向截止阀(26)设置在所述散热管路(23)和所述回流管路(24)之间。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述输送管路(22)上设置有对外连通端口(221)，所述对外连通端口(221)连通设置有调压筒(27)，所述调压筒(27)具有与所述对外连通端口(221)相连通的第一端口(271)、以及与外界连通的第二端口(272)，所述第二端口(272)处设置有调压装置。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述调压装置为调压阀，所述调压阀包括步进电机和螺牙杆，所述步进电机与所述螺牙杆连接用于为所述螺牙杆提供动力，所述螺牙杆用于在所述步进电机的驱动下相对所述调压筒(27)伸缩移动以调节所述调压筒(27)内的压强，所述步进电机与所述电子设备的电源电连接。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述回流管路(24)上连通设置有补液管路(28)，所述补液管路(28)的一端与所述回流管路(24)连接，所述补液管路(28)远离所述回流管路(24)的一端设置有外循环回流接口，以通过所述外循环回流接口对所述散热循环管路(2)进行工质补充。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述输送管路(22)上连通设置有外循环流出接口(222)，所述回流管路(24)上连通设置有外循环流入接口(241)，所述外循环流出接口(222)和所述外循环流入接口(241)之间用于连接外循环散热管路(23)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的电子设备，其特征在于，所述吸热管路(21)的数量为两个，两个所述吸热管路(21)分别设置于所述散热管路(23)的两侧，并与所述电子设备的热源区域相对应。

10.根据权利要求1至8任一项所述的电子设备，其特征在于，所述壳体(1)上设置有容置空间，所述散热循环管路(2)设置在所述容置空间内；或，所述散热循环管路(2)一体成型于所述壳体(1)上。